SU716076A1 - Method of thermal treatment of contact couples with rhodium coating - Google Patents

Description

tt

Изобретение относитс  к технологии электронных приборов и может быть использовано при термической обработке контактных пар реле и герконов с родиевым покрытием.The invention relates to the technology of electronic devices and can be used in the heat treatment of contact pairs of relays and reed switches with rhodium coating.

В современной технологии изтютовлеви  реле и герконов примен ютс  преиму, шественно контактные пары с родиевым покрытием, Заносимым гальваничбским способом.In modern technology, relays and reed switches are used preimu, naturally couples with rhodium coating, in a galvanic way.

Известные способы термической обработки контактных пар свод тс  главным образом к полной очистке контактной поверхности путем здесмической обработки и отжига в восстановительной среде ц1. The known methods for the thermal treatment of contact pairs are reduced mainly to complete cleaning of the contact surface by high-pressure treatment and annealing in a reducing environment (c1).

Однако чистые,, полностыо восстанрвпенньте родиевые сонгчактные поверхности обладают каталическими свойствами и таким образом не обеспечивают низкого и стабильного сопротивлени  контакта при различных режимах эксплуатации, склонны к свариванию и схватыванию при предельных токах и не удовлетвор ют треЬова .ни м к количеству срабатываний.However, clean, fully restore rhodium sonactic surfaces possess catalytic properties and thus do not provide low and stable contact resistance under different operating conditions, are prone to welding and setting at limiting currents and do not satisfy the requirements for the number of operations.

Известен способ термической обработки контактных пар с родиевым покрытием, включающий окисление родиевой поверхности 2 . Образующа с  пленка ок спа роди  не адсорбирует органические примеси и не оказывает кaтaлитичecкotчJ действи  на различные вредные газовые включени , привод щие к нестабильности контактного сопротивлени  и выходу из стро  контакта,,The known method of heat treatment of contact pairs with a rhodium coating, including the oxidation of the rhodium surface 2. Forming a film in an oxygen pool does not adsorb organic impurities and does not have a catalytic effect on various harmful gas inclusions leading to instability of contact resistance and failure of contact,

Однако этот способ обработки не позвол ет получить надежные контакты, рассчитанные на большое количество срабатьь ваний дл  широких пределов коммутагдаи. I Целью изобретени   вл етс  снижение However, this processing method does not allow to obtain reliable contacts designed for a large number of applications for wide switching limits. I The aim of the invention is to reduce

s и стабилизаци  переходного сопротивлени  расширение пределов коммутаций, увеличение количества безотказных срабатываний , повышение устойчивости против схватывани  и сваривани  при пропускани, че0 рез замкнутые контакты П15едельных токов.s and stabilization of transitional resistance, the expansion of switching limits, an increase in the number of reliable operation, an increase in resistance to seizure and welding during transmission, through closed contacts of 15-week-long currents.

Это достигаетс  тем, что после окислени  провод т частичное восстановление родиевого покрыти  от 5. до 30% площади .. 3 --- 716 покрыти . Этот процесс провод т в восстановительной среде при 350-550 С в течение 3-30 мин. За счет пр мого восстановлени  и диссоциации окисной пленки достигаетс  обнажение ее микроучастков до чистого роди  и утонени  полупрозрачного состо ни . Эти частично восстановленные участки и бпрё пелй бт, в первую очередь, низкое и стабильное сопротивление контактных пар. За сЧёТ бСтйвшихс  между гран ми поликристалпов более плотных и Т&пстыХ окиспов роди  блокируютс  его каталитические свойства, Одновременно св зываютс  в видё1 Шб %ШсТМавПйВйемь1Х окислов раз ййЧйЫе примеси, что определ ет низкое и стабйпьйбе сопротивление контакта и его свойства противосто ть схватыванию и свариванию. П р и м е р. По описываемому способу производилась обработка трех типов родиевых контактных пар магнитоуправл  eMbiX контактов, различных конструкций, рагзличного исполнени  и назначени . 1.Сверхминиатюрный газонйполненный геркон (длина баллона мм, диаметр 2,2 мм, толщина родиевого iсло  2 мкм, контактное нажатие 1,5 г, восстановленна  поверхность ЗО%). 2.Измерительный вакуумный геркон (длина баллона 27 мм, диаметр 3,6 мм, толтодна родиевого сло  3 мкм, контактное нажатие 14 г, еосстановпение контактной , поверхности ). .,. . 3, Импульсный газонаполненный герко : (длина баллона 36 MW, диаметр 6,4 мм, Толщина родие вого сло  4 мкм, контактное нажатие 25 г, восстановление контактной поверхности 5%). KoHfafttHbie Парьг указанных типов г ерконов повергались термическо у окислению при температуре 42О-45О С. Дальнейший процесс обработки cocTOflin B iacтичном (до 30%) Восстановдении окисленных слоев роди . Частичное восстановле нШ И аиссоциаци  окислов контактт . тйф ЁЙкУУМНОго T pfebisi Процессе технологической операции откачки и обезгаживани  в собраТййоМ виде при 42О°С, обеспечиваемой внешней электрической йечью, контактные пары выдё рживапись в течение 15-20 мин. Частичное восстановление контактных пир гаэЬйаполнешюго импульсного герконй прои13ВЬдипось в водородной печи при в течение 8 мин. Ча(5ШЩЬё ЬбсеТйновпенйГ кбнтагтных дп  г 1айойаполненного сверхминиатюрк 6 кого геркона производилось следующим образом,После откачки колбы, содержащей партию отдельных контактных пар до давлени  5- 10 мм рт.ст., осуществл етс  прогрев их-при 42О°С в течение 20-30 мин, далее контактные пары поступали на заварку в баллон. Частично восстановленна  поверхность роди  площадью до 30% достаточна дл  обеспечени  низкого и стабильного сопротивлени  контактов, а оставша с  сильно окисленна  (70%) блокирует их свойства к схватыванию и свариванию. При переходе за 30%-ную норму частично воестановленной площади тенденци  к схватыванию и свариванию постепенно возобновл етс , Дальнейшие испытани , проведенные на лабораторных образцах, показали, что дл  контак.тных пар мощных герконов (длина баллона 52 мм) требуетс  восстановительный отжиг в среде водорода при 550 С в течение 5 мин ( в среде вакуума 55О С30 мин), а дл , микроминиатюрных (с дпи ной баллонаменее 10 мм) - в течение мин (в среде вакуума 420°С - 20 мин). Таким образом, дл  получени  необходимого распределени  окислов роди  в местах контактировани  дл  всего типоразмерного р да герконов следует производить отиотг в диапазонах температур от 350 до 550 С и длительностей от 3 до 30 мин. Такое распределение окислов родн  обеспечиваетс  при обработке как отдельн х партий деталей, так и в процессе выполнени  таких операций, как отка.чка, зав&рка и гаэонаполнение иотжиг герконов в присутствии восстановительной компоненты . Суммарные ЗО%-ые поверхности восстановленных микроучастков роди  оцениваютс:  визуально (или методом фотографировани ) с помощью электронного микроскопа (микроанализатора) со сканиру ошим электронным лучом типа А-5О А. Использование описываемого способа теркшческой обработки контактных пар Герконов С родиевым покрытием, которое § йасто щёе врем   вл етс  в производстве наиболее употребимым, обеспечивает следующие преимущества: а) даёт возможность расширить диапазон коммутируемых токов и напр жений в сторону микрорежимов, обеспечивает соз дание серии измерительных, импульсных 1 контактов с малым контактным нажатием и сверхминиатюрных контактов; б)обеспечивает низкое стабильное со противление контакта, за счет чего повУ шаетс  точность аппаратуры, использующей контакты; в)значительно повышает надежность и количество безотказнь,1Х срабатываний, магнитоуправл емых контактов (особенно в микрорежимах); г)обеспечивает устойчивость против схватывани  и сваривани  при протеканийГ через контакт в замкнутом состо ний больших импульсов тока и безотказно находитс   в длительно замкнутом состо нии при пропускании посто нного тока. Фор м у л а и 3 о б р е .т е ни   1. Способ термической обработки контактных пар с родиевым покрытаем.вкпгочакии .ий окисление родиевой поверхности, отличающй   тем, что, с целью снижени  и стабилизации переходного сопротивлени , расширени  пределов коммутаций, увеличени  количества безотказных срабатываний, повышени  устойчивости против схватывани  и сваривани  при пропускании через замкнутые контакты предельных токов, после окислени  провод т частичное восстановление родиевого покрыти , 2.Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и и с   тем, что восстановлению подвергают 5-30% площади покрыти . 3.Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и и с   тем, чTd процесс восстановлени  провод т в восстановительной среде при температуре ЗЗО-ббО С в течение 3-30 мин. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Ч епнин Н. В. Основы очистки, обезгажи&ани  и откачки в вакуумной те:. нике, М.,Советское радио/1967, с. 160. 2. Патент США № 3857175, кл. 29-622, 1974.This is achieved by the fact that, after oxidation, a partial reduction of the rhodium coating is carried out from 5. to 30% of the area .. 3 --- 716 coatings. This process is carried out in a reducing environment at 350-550 ° C for 3-30 minutes. Due to the direct reduction and dissociation of the oxide film, it is possible to expose its microplots to pure birth and thinning of the translucent state. These partially reconstructed areas and the pelu bt are primarily low and stable contact pair resistances. For the account of the polycrystalline edges of the denser polycrystals and the T & oxides of the oxides, their catalytic properties are eliminated, their simultaneous impurities are connected, and the low and stable effect of the oxides is eliminated, which results in a low resistance of the walls and PRI me R. The described method was used to process three types of rhodium contact pairs of eMbiX magnet contacts, of various designs, of various designs and purposes. 1. Subminiature gas reed switch (cylinder length mm, diameter 2.2 mm, thickness of rhodium layer 2 microns, contact pressure 1.5 g, restored surface 30%). 2. Measuring vacuum reed switch (cylinder length 27 mm, diameter 3.6 mm, toltodnogo rhodium layer 3 μm, contact pressing 14 g, restoration of contact, surface). .,. . 3, Pulsed gas-filled gerko: (cylinder length 36 MW, diameter 6.4 mm, thickness of the parent layer 4 μm, contact pressing 25 g, restoration of the contact surface 5%). KoHfafttHbie Paryg of the indicated types of rkoncons were subjected to thermal and oxidation at a temperature of 42 ° -45 ° C. Further processing of the cocTOflin Bictic (up to 30%) of the reduction of oxidized rhodium layers. Partial reduction of nS and asoxiation of contact oxide. TYF YUKUUMNOGO T pfebisi Process of the technological operation of pumping and outgassing in the assembled form at 42 ° C, provided by an external electric sensor, contact pairs are extracted for 15-20 minutes. Partial restoration of the contact pir of the gaEjpolnyy pulsed reed switch in a hydrogen oven for 8 min. Chahs (5th of 25th TynnPenGGnatural dp g of 1yoy-filled superminiaturk 6 whom the reed switch was made as follows. After evacuating the flask containing a batch of individual contact pairs to a pressure of 5-10 mm Hg, it is heated to 42-30 ° C for 20-30 min, then the contact pairs entered the balloon in welding. The partially reduced surface of a rhodium with an area of up to 30% is sufficient to provide low and stable contact resistance, and the remaining with highly oxidized (70%) blocks their properties for setting and welding. After the 30% norm of the partially reconstructed area, the tendency to seizure and welding gradually resumed. Further tests carried out on laboratory samples showed that for contact pairs of powerful reed switches (52 mm cylinder length), reducing annealing in a hydrogen medium with 550 C for 5 minutes (in a vacuum environment of 55 ° C and 30 minutes), and for microminiature (with a diameter of less than 10 mm) —minutes (in a vacuum environment of 420 ° C - 20 minutes). Thus, in order to obtain the required distribution of rhodium oxides at the contact points for the entire standardized series of reed switches, a temperature should be carried out in the temperature range from 350 to 550 ° C and duration from 3 to 30 min. This distribution of oxides of the native is ensured by processing both separate batches of parts, and in the process of performing such operations as opening, filling & amping, and gas filling and pressing of reed switches in the presence of a reducing component. The total 30%% surfaces of the reconstructed microsites are evaluated: visually (or by photographing) using an electron microscope (microanalyzer) with an A-5O-type electronic beam. A. Using the described method for the hot-working of contact pairs of Reed Reactors With a rhodium-plated coating, which is Time is the most used in production, it provides the following advantages: a) it gives the opportunity to expand the range of switched currents and voltages in the direction of micro modes, providing It creates a series of measuring, pulsed 1 contacts with a small contact pressure and subminiature contacts; b) provides a low stable contact resistance, due to which the accuracy of the equipment using the contacts increases; c) significantly increases the reliability and the number of trouble-free, 1X operation, magnetically controlled contacts (especially in micro-modes); d) provides stability against seizure and welding during leakage through the contact in the closed state of large current pulses and reliably in the long-closed state when passing direct current. Forms of a la and 3 about b e. T e 1. Method of heat treatment of contact pairs with rhodium coating. In the workshop and oxidation of the rhodium surface, characterized in that, in order to reduce and stabilize the transient resistance, expanding the limits of switching, an increase in the number of trouble-free operations, an increase in resistance to seizure and welding by passing the limiting currents through the closed contacts, after oxidation, a partial restoration of the rhodium coating is carried out, 2. The method according to claim 1, in 5-30% of the coating area is subjected to reduction. 3. The method according to claim 1, wherein the recovery process is carried out in a reducing medium at a temperature of 3–3 minutes. Sources of information taken into account in the examination 1. Chepnin N. Century Fundamentals of cleaning, degassing & and pumping in vacuum ones :. Nike, M., Soviet Radio / 1967, p. 160. 2. US Patent No. 3857175, cl. 29-622, 1974.

Claims (3)

Формула изобретенияClaim 1. Способ термической обработки контактных пар с родиевым покрытием,вкпю-20 чающий окисление родиевой поверхности, отличающййс' я тем, что, с целью снижения и стабилизации переходно го сопротивления, расширения пределов коммутаций, увеличения количества безотказных срабатываний, повышения устойчивости против схватывания и сваривания при пропускании через замкнутые контакты предельных токов, после окисления проводят частичное восстановление родиевого покрытия.1. The method of heat treatment of contact pairs with a rhodium coating, including 20 oxidizing the rhodium surface, characterized in that, in order to reduce and stabilize the transition resistance, expand the limits of switching, increase the number of fault-free trips, increase resistance against setting and welding when passing through closed contacts of the limiting currents, after oxidation, a partial restoration of the rhodium coating is carried out. 2. Способ по π. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что восстановлению подвергают 5-30% площади покрытия.2. The method according to π. 1, with the fact that 5-30% of the coating area is subjected to restoration. 3. Способ по π. 1, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, чтд процесс восстановления проводят в восстановительной среде при температуре 350-550^wC в течение 3-30 мин.3. The method according to π. 1, with the fact that the recovery process is carried out in a reducing medium at a temperature of 350-550 ^w C for 3-30 minutes.